JP2022011691A - Porous ceramic heat generating body - Google Patents

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Abstract

To provide a porous ceramic heat generating body which can provide high evaporation efficiency and high durability performance when evaporating atomized liquid.SOLUTION: In a porous ceramic heat generating body 10, a porous ceramic substrate 12 does not require conductivity, such that there is no limitation in material, and material selectivity of the substrate is high, such that chemical resistance with respect to an atomized liquid is made compatible with a mechanical strength by selecting a porous ceramic substrate material according to the application. A resistor pattern 18 is fixed to a heating face 12a which is one face of the porous ceramic substrate 12 having a porosity/flexion degree coefficient ratio of 21 or more, via a glass layer 16 formed in at least a partial region including the resistor pattern 18 in the heating face 12a, thereby obtaining heat shock resistance and an adhesive strength of the resistor pattern 18 which is functioned as an electro-resistive heat generating body. Thus, the porous ceramic heat generating body 10 can provide high evaporation efficiency and high durability performance.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

抵抗体パターンと前記抵抗体パターンと重なる一対の電極パターンとを多孔質セラミック基板の一方の面上に固着した多孔質セラミック発熱体に関し、特に、多孔質セラミック基板に浸入した霧化液体の霧化のための使用に際して、多孔質セラミック基板の蒸発効率および耐久性能を向上させる技術に関する。 Regarding a porous ceramic heating element in which a resistor pattern and a pair of electrode patterns overlapping the resistor pattern are fixed on one surface of a porous ceramic substrate, in particular, atomization of an atomized liquid infiltrated into the porous ceramic substrate. In connection with a technique for improving the evaporation efficiency and durability of a porous ceramic substrate in use for.

セラミック発熱体は、センサ、調湿のための霧化器、物質合成のための加熱装置など、様々な用途に用いられている。たとえば、特許文献1では、絶縁性セラミック基板内部に抵抗発熱体およびリード線を埋設したセラミックヒータにおいて、抵抗発熱体およびリード線の材料、および膜厚を適正化することで耐久性能を向上させることが提案されている。しかしながら、緻密なセラミック基板を用いたヒータでは、霧化液体を蒸発させることを目的とする場合において、霧化液体の連続供給が難しく、良好な蒸発効率が得られなかった。 Ceramic heating elements are used in various applications such as sensors, atomizers for humidity control, and heating devices for substance synthesis. For example, in Patent Document 1, in a ceramic heater in which a resistance heating element and a lead wire are embedded inside an insulating ceramic substrate, durability performance is improved by optimizing the material and film thickness of the resistance heating element and the lead wire. Has been proposed. However, in a heater using a dense ceramic substrate, it is difficult to continuously supply the atomized liquid when the purpose is to evaporate the atomized liquid, and good evaporation efficiency cannot be obtained.

特開2000-340349号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-340349 特許第5685152号公報Japanese Patent No. 5685152

これに対して、良好な蒸発効率を得るために、基板若しくは発熱体として多孔体を用い、毛細管現象により霧化液体を加熱部へ直接的且つ連続的に供給し、多孔体に浸入させた霧化液体を素早く蒸発させるようにしたものが提案されている。たとえば、特許文献2に記載された多孔質発熱体がそれである。この多孔質発熱体によれば、多孔体自体が発熱する電気抵抗発熱体であって、アルミニウムを主原料とした多孔体から構成されているので、良好な機械的強度と通電発熱性とが備えられている。 On the other hand, in order to obtain good evaporation efficiency, a porous body is used as a substrate or a heating element, and the atomized liquid is directly and continuously supplied to the heating part by a capillary phenomenon to infiltrate the porous body. Proposed ones that allow the chemical liquid to evaporate quickly. For example, it is the porous heating element described in Patent Document 2. According to this porous heating element, the porous body itself is an electric resistance heating element that generates heat, and since it is composed of a porous body made mainly of aluminum, it has good mechanical strength and energization heat generation. Has been done.

しかしながら、上記多孔質発熱体によれば、多孔体自体が導電物質でなければならず、特に、液体を蒸発させる目的で使用する場合において、用途に応じて液体に対する耐化学性と機械的強度との両立を図ることが難しいという問題があった。 However, according to the above-mentioned porous heating element, the porous body itself must be a conductive substance, and particularly when it is used for the purpose of evaporating a liquid, it has chemical resistance and mechanical strength against a liquid depending on the application. There was a problem that it was difficult to achieve both.

また、セラミックスなどの絶縁性多孔体の一面上に発熱体を形成することも考えられるが、この場合には、多孔体に複数種類のセラミックス材料を使用することができて基板の材料選択性は高くなるが、多孔質体の凹凸表面に形成した電気抵抗発熱体は厚みが均一でなく局所的に異なるため、耐熱衝撃性が低く、基板と電気抵抗発熱体との接着強度も低いという問題があった。 It is also conceivable to form a heating element on one surface of an insulating porous body such as ceramics, but in this case, multiple types of ceramic materials can be used for the porous body, and the material selectivity of the substrate is high. However, since the electric resistance heating element formed on the uneven surface of the porous body is not uniform in thickness and locally differs, there is a problem that the thermal impact resistance is low and the adhesive strength between the substrate and the electric resistance heating element is also low. there were.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、液体を蒸発させる目的に使用するに際して、高い蒸発効率および耐久性能が得られる多孔質セラミック発熱体を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide a porous ceramic heating element that can obtain high evaporation efficiency and durability when used for the purpose of evaporating a liquid. To do.

本発明者等は、以上の事情を背景として、液体の霧化用途の多孔質セラミック発熱体について種々検討を重ねた結果、多孔質セラミック基板の一面に、抵抗体パターンおよびその抵抗体パターンに重なる一対の電極パターンを、前記多孔質セラミック基板の一方の面のうちの少なくとも前記抵抗体パターンを含む一部の領域に形成されたガラス層を介して固着すると、基板選択性が広く、電気抵抗発熱体の耐熱衝撃性および接着強度が得られ、蒸発効率および耐久性能が得られる多孔質セラミック発熱体が得られるという事実を見いだした。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。 Against the background of the above circumstances, the present inventors have conducted various studies on a porous ceramic heating element for liquid atomization, and as a result, a resistor pattern and a resistance pattern thereof are overlapped on one surface of the porous ceramic substrate. When the pair of electrode patterns are fixed via a glass layer formed in at least a part of one surface of the porous ceramic substrate including the resistance pattern, the substrate selectivity is wide and electric resistance heat generation is generated. We have found the fact that a porous ceramic heating element with thermal impact resistance and adhesive strength of the body and evaporation efficiency and durability can be obtained. The present invention has been made based on such findings.

すなわち、第1発明の要旨とするところは、(a)抵抗体パターンと前記抵抗体パターンに重なる一対の電極パターンとが多孔質セラミック基板の一方の面上に固着され、前記一対の電極パターン間に電流が供給されることにより前記抵抗体パターンが発熱する多孔質セラミック発熱体であって、(b)前記多孔質セラミック基板の気孔率屈曲度係数比は21以上であり、(c)前記多孔質セラミック基板の一方の面のうち、少なくとも前記抵抗体パターンを含む一部の面にガラス層が固着されて、前記抵抗体パターンは前記ガラス層の上に固着され、(d)前記多孔質セラミック基板内に浸入した霧化液体を前記抵抗体パターンの加熱により前記多孔質セラミック基板の一方の面のうちの前記ガラス層に覆われていない面から霧化させることにある。 That is, the gist of the first invention is that (a) a resistor pattern and a pair of electrode patterns overlapping the resistor pattern are fixed on one surface of a porous ceramic substrate, and between the pair of electrode patterns. It is a porous ceramic heating element that generates heat by supplying an electric current to the porous ceramic substrate, wherein (b) the pore ratio bending degree coefficient ratio of the porous ceramic substrate is 21 or more, and (c) the porous. A glass layer is fixed to at least a part of one surface of the quality ceramic substrate including the resistor pattern, and the resistor pattern is fixed on the glass layer. (D) The porous ceramic. The purpose is to atomize the atomized liquid that has penetrated into the substrate from one surface of the porous ceramic substrate that is not covered by the glass layer by heating the resistor pattern.

第1発明によれば、前記多孔質セラミック基板の気孔率屈曲度係数比は21以上であり、前記多孔質セラミック基板の一方の面に、その一方の面のうちの少なくとも前記抵抗体パターンを含む一部の領域に形成されたガラス層を介して、抵抗体パターンが固着されるので、電気抵抗発熱体の耐熱衝撃性および接着強度が得られ、高い耐久性能が得られる。また、多孔質セラミック基板に浸入した霧化液体が抵抗体パターンによる加熱によって霧化されるので高い蒸発効率が得られる。 According to the first invention, the porosity bending degree coefficient ratio of the porous ceramic substrate is 21 or more, and one surface of the porous ceramic substrate contains at least the resistance pattern of the other surface. Since the resistor pattern is fixed via the glass layer formed in a part of the region, the thermal impact resistance and the adhesive strength of the electric resistance heating element can be obtained, and high durability performance can be obtained. Further, since the atomized liquid that has penetrated into the porous ceramic substrate is atomized by heating by the resistor pattern, high evaporation efficiency can be obtained.

ここで、好適には、前記多孔質セラミック基板の気孔率屈曲度係数比は、26以上である。これにより、多孔質セラミック発熱体において、気孔率が高く且つ屈曲の小さい気孔が備えられているので、高い霧化性能が得られる。気孔率屈曲度係数比は、26を下まわると、気孔率が低すぎるか或いは気孔の屈曲が多くて、霧化液体の浸入が不十分となる場合があり、霧化性能が十分に得られ難くなる。 Here, preferably, the porosity bending degree coefficient ratio of the porous ceramic substrate is 26 or more. As a result, the porous ceramic heating element is provided with pores having a high porosity and small bending, so that high atomization performance can be obtained. If the porosity bending degree coefficient ratio is less than 26, the porosity may be too low or the pores may be bent too much, resulting in insufficient infiltration of the atomized liquid, and sufficient atomization performance can be obtained. It becomes difficult.

また、好適には、前記多孔質セラミック基板は、40~71容積%の平均気孔率を有する。これにより、多孔質セラミック基板に霧化液体の浸入が容易となるので、霧化液体の蒸発効率すなわち霧化性能が高くなる。気孔率が71容積%を超えると、ガラス層、抵抗体パターン、或いは電極パターンの剥離により多孔質セラミック発熱体の耐久性が十分に得られ難くなる。気孔率が40容積%を下まわると、霧化性能が十分に得られ難くなる。 Further, preferably, the porous ceramic substrate has an average porosity of 40 to 71% by volume. This facilitates the infiltration of the atomized liquid into the porous ceramic substrate, so that the evaporation efficiency of the atomized liquid, that is, the atomization performance is improved. If the porosity exceeds 71% by volume, it becomes difficult to sufficiently obtain the durability of the porous ceramic heating element due to the peeling of the glass layer, the resistor pattern, or the electrode pattern. If the porosity is less than 40% by volume, it becomes difficult to obtain sufficient atomization performance.

また、好適には、前記多孔質セラミック基板の気孔の屈曲度係数は、2.0以下である。これにより、多孔質セラミック発熱体において屈曲の小さい気孔が備えられているので、高い霧化性能が得られる。屈曲度係数が2.0を超えると、霧化液体の浸入抵抗が増加して霧化液体の浸入が不十分となる場合があり、霧化性能が十分に得られ難くなる。 Further, preferably, the bending degree coefficient of the pores of the porous ceramic substrate is 2.0 or less. As a result, the porous ceramic heating element is provided with pores having small bending, so that high atomization performance can be obtained. If the bending coefficient exceeds 2.0, the infiltration resistance of the atomized liquid may increase and the infiltration of the atomized liquid may be insufficient, making it difficult to obtain sufficient atomization performance.

前記多孔質セラミック基板は、0.15~72μmの平均細孔径を有する。これにより、毛管作用によって多孔質セラミック基板に霧化液体の浸入が容易となるので、霧化液体の蒸発効率すなわち霧化性能が高くなる。平均細孔径が0.15nmを下まわると、霧化液体の浸入抵抗が増加して霧化液体の浸入が不十分となり、平均細孔径が72μmを超えると、毛細管現象による毛管力が低下して霧化液体の浸入が不十分となる場合があり、霧化性能が十分に得られ難くなる。 The porous ceramic substrate has an average pore diameter of 0.15 to 72 μm. This facilitates the infiltration of the atomized liquid into the porous ceramic substrate by the capillary action, so that the evaporation efficiency of the atomized liquid, that is, the atomization performance is improved. When the average pore diameter is less than 0.15 nm, the infiltration resistance of the atomized liquid increases and the infiltration of the atomized liquid becomes insufficient, and when the average pore diameter exceeds 72 μm, the capillary force due to the capillary phenomenon decreases. The infiltration of the atomized liquid may be insufficient, and it becomes difficult to obtain sufficient atomization performance.

また、好適には、前記ガラス層は、3~90μmの厚みを有するものである。ガラス層の厚みが3μmを下まわると、抵抗体パターンの抵抗値がばらついて製造歩留りが低下し、90μmを超えると、抵抗体パターンから多孔質セラミック基板への熱伝導が低下して、霧化性能が十分に得られ難くなる。 Further, preferably, the glass layer has a thickness of 3 to 90 μm. When the thickness of the glass layer is less than 3 μm, the resistance value of the resistor pattern varies and the manufacturing yield decreases, and when it exceeds 90 μm, the heat conduction from the resistor pattern to the porous ceramic substrate decreases and atomization occurs. It becomes difficult to obtain sufficient performance.

また、好適には、前記ガラス層は、前記多孔質セラミック基板の一方の面上に固着された厚膜ガラスペーストの焼結体から構成され、前記抵抗体パターンは、前記ガラス層の上に固着された、厚膜抵抗体ペーストの焼結体から構成され、前記電極パターンは、前記ガラス層の上に固着された、厚膜導電ペーストの焼結体から構成される。これにより、前記多孔質セラミック基板の一方の面上に、ガラス層、およびそのガラス層の上の抵抗体パターンおよび電極パターンが厚膜により形成されているので、耐熱衝撃性および接着強度が得られるとともに、耐久性が得られる。 Further, preferably, the glass layer is composed of a sintered body of a thick film glass paste fixed on one surface of the porous ceramic substrate, and the resistor pattern is fixed on the glass layer. It is composed of a sintered body of a thick film resistor paste, and the electrode pattern is composed of a sintered body of a thick film conductive paste fixed on the glass layer. As a result, since the glass layer and the resistor pattern and the electrode pattern on the glass layer are formed by the thick film on one surface of the porous ceramic substrate, thermal shock resistance and adhesive strength can be obtained. At the same time, durability is obtained.

また、好適には、前記多孔質セラミック基板は、アルミナ、ジルコニア、ムライト、シリカ、チタニア、窒化珪素、炭化珪素、炭素のいずれかを主成分とするものであり、前記抵抗体パターンは、銀、パラジウム、酸化ルテニウムのうちのいずれかの金属粉とガラスとを含む厚膜焼結体であり、前記電極パターンは、銅、ニッケル、アルミニウム、銀、白金、金のうちのいずれかの金属粉末とガラスとを含む厚膜焼結体であり、前記ガラス層は、Ba、B、Znのいずれかを含む厚膜焼結体である。このように、前記多孔質セラミック基板の一方の面上に、ガラス層、およびそのガラス層の上の抵抗体パターンおよび電極パターンが厚膜焼結体により形成されているので、耐熱衝撃性および接着強度が得られるとともに、耐久性が得られる。 Further, preferably, the porous ceramic substrate contains any one of alumina, zirconia, mullite, silica, titania, silicon nitride, silicon carbide, and carbon as a main component, and the resistor pattern is silver. It is a thick film sintered body containing metal powder of any one of palladium and ruthenium oxide and glass, and the electrode pattern is made of metal powder of any one of copper, nickel, aluminum, silver, platinum and gold. It is a thick film sintered body containing glass, and the glass layer is a thick film sintered body containing any one of Ba, B, and Zn. As described above, since the glass layer and the resistor pattern and the electrode pattern on the glass layer are formed by the thick film sintered body on one surface of the porous ceramic substrate, the heat impact resistance and adhesion are formed. Strength is obtained and durability is obtained.

また、好適には、前記多孔質セラミック基板の一方の面は、長手形状の面であり、前記一対の電極パターンは、前記長手形状の面の両端部に配置され、前記抵抗体パターンは、一対のU字状部の一端が相互に連結され且つ他端が前記一対の電極パターンのそれぞれに接続されている。このように、抵抗体パターンが一対のU字状部の一端が相互に連結され且つ他端から円弧状に延長された先端が前記一対の電極パターンのそれぞれに接続されている形状であることから、局所的に熱が集中せず、抵抗体パターンの全体が均一に発熱するので、霧化液体の蒸発効率すなわち霧化性能が高くなる。 Further, preferably, one surface of the porous ceramic substrate is a surface having a longitudinal shape, the pair of electrode patterns are arranged at both ends of the surface having the longitudinal shape, and the resistor patterns are paired. One end of the U-shaped portion is connected to each other and the other end is connected to each of the pair of electrode patterns. As described above, the resistor pattern has a shape in which one end of the pair of U-shaped portions is connected to each other and the tip extending in an arc shape from the other end is connected to each of the pair of electrode patterns. Since heat is not locally concentrated and the entire resistor pattern generates heat uniformly, the evaporation efficiency of the atomized liquid, that is, the atomization performance is improved.

本発明の一実施例である、多孔質セラミック発熱体の平面図である。It is a top view of the porous ceramic heating element which is an Example of this invention. 図1の多孔質セラミック発熱体の製造工程の要部を説明する工程図である。It is a process diagram explaining the main part of the manufacturing process of the porous ceramic heating element of FIG. 気孔率、平均細孔径、ガラス層の厚み、抵抗体パターンの面積、抵抗体パターンの厚み、抵抗体パターンの抵抗値、電極パターンの面積のいずれか1つを変化させた試験品について、本発明者等が行なった霧化実験に用いた試験品の内容と実験結果とを示す図表である。The present invention relates to a test product in which any one of the pore ratio, the average pore diameter, the thickness of the glass layer, the area of the resistor pattern, the thickness of the resistor pattern, the resistance value of the resistor pattern, and the area of the electrode pattern is changed. It is a chart which shows the content and the experimental result of the test product used for the atomization experiment performed by the person, etc. ガラス層の幅と抵抗体パターンに対する幅とを一致させた試験品について、本発明者等が行なった霧化実験に用いた試験品の内容と実験結果とを示す図表である。It is a figure which shows the content and the experimental result of the test product used in the atomization experiment performed by the present inventors, etc. for the test product in which the width of the glass layer and the width with respect to the resistor pattern are matched. 図4に記載のデータから導き出された、気孔率と霧化量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the porosity and the atomization amount, which was derived from the data shown in FIG. 図4に記載のデータから導き出された、屈曲度係数と霧化量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the bending degree coefficient and the atomization amount, which was derived from the data shown in FIG. 図4に記載のデータから導き出された、気孔率屈曲度係数比と霧化量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the porosity bending degree coefficient ratio and the atomization amount, which was derived from the data shown in FIG.

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios and shapes of each part are not always drawn accurately.

図1は、本発明の一実施例が適用された多孔質セラミック発熱体10を示す平面図である。多孔質セラミック発熱体10は、たとえば長辺が6.0mm、短辺が3.0mm、厚みが3.0mmの直方体状に形成された多孔質セラミック基板12と、その多孔質セラミック基板12の一方の面(上面)であって加熱面として機能する発熱面12aに焼結により固着されたガラス層16と、ガラス層16の上に焼結によりそれぞれ固着された抵抗体パターン18および電極パターン20とを備えている。上記多孔質セラミック基板12の発熱面12aは、長方形状であって、多孔質セラミック発熱体10に毛細管現象により浸入した所定の液体の蒸発面として機能する。 FIG. 1 is a plan view showing a porous ceramic heating element 10 to which an embodiment of the present invention is applied. The porous ceramic heating element 10 is, for example, one of a rectangular parallelepiped porous ceramic substrate 12 having a long side of 6.0 mm, a short side of 3.0 mm, and a thickness of 3.0 mm, and the porous ceramic substrate 12. The glass layer 16 fixed to the heating surface 12a, which is the surface (upper surface) of the above surface and functions as a heating surface, and the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 fixed to the glass layer 16 by sintering, respectively. It is equipped with. The heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12 has a rectangular shape and functions as an evaporation surface of a predetermined liquid that has penetrated into the porous ceramic heating element 10 by a capillary phenomenon.

多孔質セラミック基板12は、アルミナ、ジルコニア、ムライト、シリカ、チタニア、窒化珪素、炭化珪素、炭素のいずれかを主成分とし、たとえば直径0.15~500μm、好適には1.5~72μmの平均細孔径を有する連通気孔を有する多孔質無機焼結体であって、たとえば21以上、好適には26以上の気孔率屈曲度係数比(気孔率/屈曲度係数)と、たとえば30~90容積%、好適には40~71容積%の平均気孔率とを有している。 The porous ceramic substrate 12 contains any one of alumina, zirconia, mulite, silica, titania, silicon nitride, silicon carbide, and carbon as a main component, and has an average diameter of, for example, 0.15 to 500 μm, preferably 1.5 to 72 μm. A porous inorganic sintered body having continuous ventilation holes having a pore diameter, for example, a porosity bending degree coefficient ratio (porosity / bending degree coefficient) of 21 or more, preferably 26 or more, and, for example, 30 to 90% by volume. , Preferably it has an average porosity of 40-71% by volume.

ガラス層16は、Ba、B、Zn、Siを含むガラスたとえば硼珪酸ガラスからなり、多孔質セラミック基板12の焼成温度よりも低く、且つ抵抗体パターン18および電極パターン20の焼成温度以上の軟化点を有する。ガラス層16は、多孔質セラミック基板12の発熱面12aに、たとえば100μm以下、好適には3.0~90μm程度の厚みで焼結により固着された緻密なガラス膜である。ガラス層16は、後述の抵抗体パターン18および電極パターン20と同じパターンまたはそれよりもやや大きいパターンで形成されていて、抵抗体パターン18および電極パターン20と略同じ面積である。 The glass layer 16 is made of glass containing Ba, B, Zn, and Si, for example, borosilicate glass, and has a softening point lower than the firing temperature of the porous ceramic substrate 12 and equal to or higher than the firing temperature of the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20. Has. The glass layer 16 is a dense glass film fixed to the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12 by sintering with a thickness of, for example, 100 μm or less, preferably about 3.0 to 90 μm. The glass layer 16 is formed of the same pattern as or slightly larger than the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 described later, and has substantially the same area as the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20.

抵抗体パターン18は、たとえば銀、パラジウム、酸化ルテニウム等の金属粉が後述の厚膜焼成温度以下の融点を有する厚膜ガラスによって結合されることで、8~21μmの厚みと、1~3Ω、好適には1.1~2.7Ω程度の値を有する発熱体であって、多孔質セラミック基板12の発熱面12aにおいて、ガラス層16の上にS字状パターンで焼結により固着された厚膜抵抗体である。抵抗体パターン18は、一対のU字状部の一端が相互に連結されてS字状を成している。抵抗体パターン18は、多孔質セラミック基板12の発熱面12aにおいて、発熱面12a全体に対して5~30%、好適には13~21%の大きさとなるように形成されている。 The resistor pattern 18 has a thickness of 8 to 21 μm and 1 to 3 Ω by bonding metal powders such as silver, palladium, and ruthenium oxide with a thick glass having a melting point equal to or lower than the thick film firing temperature described later. It is a heating element preferably having a value of about 1.1 to 2.7 Ω, and has a thickness fixed by sintering in an S-shaped pattern on the glass layer 16 on the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12. It is a membrane resistor. The resistor pattern 18 has an S-shape in which one ends of a pair of U-shaped portions are connected to each other. The resistor pattern 18 is formed on the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12 so as to have a size of 5 to 30%, preferably 13 to 21% with respect to the entire heat generating surface 12a.

一対の電極パターン20は、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、白金、金等の金属粉が後述の厚膜焼成温度以下の融点を有する厚膜ガラスによって結合されることで導体と同等の導電性を有し、多孔質セラミック基板12の発熱面12aの両端部において、ガラス層16の上に矩形で焼結により固着された厚膜導電体である。一対の電極パターン20は、前記一対のU字状部の他端から電極パターン20側へ円弧状に延長された先端が重ねられることで、抵抗体パターン18に接続されている。一対の電極パターン20は、多孔質セラミック基板12の発熱面12aにおいて、発熱面12a全体に対して5~20%の大きさとなるように形成されている。 The pair of electrode patterns 20 have the same conductivity as a conductor by bonding metal powders such as aluminum, nickel, copper, silver, platinum, and gold with a thick film glass having a melting point equal to or lower than the thick film firing temperature described later. It is a thick-film conductor that is rectangular and fixed on the glass layer 16 by sintering at both ends of the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12. The pair of electrode patterns 20 are connected to the resistor pattern 18 by overlapping the tips extending in an arc shape from the other end of the pair of U-shaped portions toward the electrode pattern 20 side. The pair of electrode patterns 20 are formed on the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12 so as to have a size of 5 to 20% with respect to the entire heat generating surface 12a.

図2は、多孔質セラミック発熱体10の製造工程を示している。図2において、混練工程P1では、多孔質セラミック基板12の材料、たとえばアルミナ粉末、無機バインダ、造泡剤、有機バインダ、水、ワックス等が、たとえば30~90%のうちの所定の気孔率となるように所定の調合割合で調合され且つ混合された後、混練機を用いて混練され、粘土状の胚土とされる。上記造泡剤は、たとえば樹脂ビーズである。次に、押し出し成形工程P2では、真空押出成形機を用いて上記胚土が4mm程度の所定厚みの板状のグリーンシートに成形される。また、このグリーンシートには、直線状の刃が押しつけられることで、分割用の溝が形成される。 FIG. 2 shows a manufacturing process of the porous ceramic heating element 10. In FIG. 2, in the kneading step P1, the material of the porous ceramic substrate 12, such as alumina powder, inorganic binder, foaming agent, organic binder, water, wax, etc., has a predetermined porosity of, for example, 30 to 90%. After being prepared and mixed at a predetermined mixing ratio so as to be, the mixture is kneaded using a kneader to obtain a clay-like embryo soil. The foaming agent is, for example, resin beads. Next, in the extrusion molding step P2, the embryo soil is molded into a plate-shaped green sheet having a predetermined thickness of about 4 mm using a vacuum extrusion molding machine. Further, a groove for division is formed by pressing a linear blade against this green sheet.

次いで、押し出し成形工程P2で得られた上記グリーンシートは、乾燥工程P3において乾燥された後、焼成工程P4において、たとえば1300℃から1500℃の焼成温度で焼成される。これにより、胚土中の造泡剤、有機バインダ、水、ワックス等が消失すると同時に、アルミナ粒子が無機バインダにより結合されることで、複数個の多孔質セラミック基板12が連結されたセラミック板が得られる。 Next, the green sheet obtained in the extrusion molding step P2 is dried in the drying step P3 and then fired in the firing step P4 at a firing temperature of, for example, 1300 ° C to 1500 ° C. As a result, the foaming agent, organic binder, water, wax, etc. in the embryo soil disappear, and at the same time, the alumina particles are bonded by the inorganic binder to form a ceramic plate to which a plurality of porous ceramic substrates 12 are connected. can get.

次に、ガラスペースト印刷・焼成工程P5では、たとえば硼珪酸ガラス粉末、樹脂バインダ、有機溶剤等を含む厚膜ガラスペーストが、図1に示されるガラス層16のパターンで、焼成工程P4で得られた前記セラミック板上の複数箇所にスクリーン印刷された後、前記セラミック板の焼成温度よりも低い温度たとえば800℃~1000℃で焼成される。これにより、厚膜ガラスペースト中の樹脂バインダ、有機溶剤等が消失すると同時に硼珪酸ガラスが溶融し、ガラス層16が前記セラミック板上に焼結により固着される。 Next, in the glass paste printing / firing step P5, a thick film glass paste containing, for example, borosilicate glass powder, a resin binder, an organic solvent, etc. is obtained in the firing step P4 in the pattern of the glass layer 16 shown in FIG. After being screen-printed on a plurality of places on the ceramic plate, it is fired at a temperature lower than the firing temperature of the ceramic plate, for example, 800 ° C. to 1000 ° C. As a result, the resin binder, the organic solvent, and the like in the thick-film glass paste disappear, and at the same time, the borosilicate glass melts, and the glass layer 16 is fixed to the ceramic plate by sintering.

続く電極ペースト印刷・焼成工程P6では、たとえば銀(Ag)粉末、僅かな硼珪酸ガラス、樹脂バインダ、有機溶剤等を含む厚膜電極ペーストが、図1に示される電極パターン20のパターンで、焼成工程P4で得られた前記セラミック板上の複数箇所のガラス層16上にそれぞれスクリーン印刷された後、ガラス層16の焼成温度と同じかそれよりも低い焼成温度たとえば700℃~900℃の厚膜焼成温度で焼成される。これにより、電極ペーストすなわち導体ペースト中の樹脂バインダ、有機溶剤等が消失すると同時に硼珪酸ガラスが溶融し、銀粉末が溶融した硼珪酸ガラスにより結合されることで、電極パターン20が前記セラミック板上のガラス層16の上に焼結により固着される。 In the subsequent electrode paste printing / firing step P6, a thick film electrode paste containing, for example, silver (Ag) powder, a small amount of borosilicate glass, a resin binder, an organic solvent, etc. is fired in the pattern of the electrode pattern 20 shown in FIG. After screen printing on the glass layers 16 at a plurality of locations on the ceramic plate obtained in step P4, a thick film having a firing temperature of, for example, 700 ° C. to 900 ° C., which is the same as or lower than the firing temperature of the glass layer 16. It is fired at the firing temperature. As a result, the resin binder, the organic solvent, etc. in the electrode paste, that is, the conductor paste disappear, and at the same time, the borosilicate glass is melted, and the silver powder is bonded by the melted borosilicate glass, so that the electrode pattern 20 is formed on the ceramic plate. It is fixed on the glass layer 16 of the above by sintering.

続いて、抵抗ペースト印刷・焼成工程P7では、たとえば銀-パラジウム(Ag-Pd)粉末、硼珪酸ガラス、樹脂バインダ、有機溶剤等を含み、たとえば100~200mΩ/□のシート抵抗を有する厚膜抵抗体ペーストが、図1に示される抵抗体パターン18のパターンで、焼成工程P4で得られた前記セラミック板上の複数箇所のガラス層16および電極パターン20上にそれぞれスクリーン印刷された後、ガラス層16の焼成温度よりも低い焼成温度たとえば700℃~900℃の厚膜焼成温度で焼成される。これにより、厚膜抵抗体ペースト中の樹脂バインダ、有機溶剤等が消失すると同時に硼珪酸ガラスが溶融し、銀-パラジウム粉末が溶融した硼珪酸ガラスにより結合されることで、抵抗体パターン18が前記セラミック板上のガラス層16および電極パターン20の上に焼結により固着される。なお、この抵抗体パターン18は、電極パターン20と同時焼成により形成されてもよい。 Subsequently, in the resistance paste printing / firing step P7, a thick film resistance containing, for example, silver-palladium (Ag-Pd) powder, borosilicate glass, a resin binder, an organic solvent, etc., and having a sheet resistance of, for example, 100 to 200 mΩ / □. The body paste is the pattern of the resistor pattern 18 shown in FIG. 1, and is screen-printed on the glass layer 16 and the electrode pattern 20 at a plurality of locations on the ceramic plate obtained in the firing step P4, respectively, and then the glass layer. It is fired at a firing temperature lower than the firing temperature of 16, for example, a thick film firing temperature of 700 ° C. to 900 ° C. As a result, the resin binder, the organic solvent, etc. in the thick film resistor paste disappear, and at the same time, the borosilicate glass is melted, and the silver-palladium powder is bonded by the melted borosilicate glass, whereby the resistor pattern 18 is formed. It is fixed by sintering on the glass layer 16 and the electrode pattern 20 on the ceramic plate. The resistor pattern 18 may be formed by simultaneous firing with the electrode pattern 20.

そして、分割工程P8では、ガラス層16、抵抗体パターン18および電極パターン20が複数箇所に固着された前記セラミック板が、前記分割用の溝に沿って破断されることで、複数個の多孔質セラミック発熱体10が得られる。 Then, in the division step P8, the ceramic plate to which the glass layer 16, the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 are fixed at a plurality of locations is broken along the groove for division, whereby a plurality of porous surfaces are formed. A ceramic heating element 10 is obtained.

以下に、本発明者等が図2に示す工程と同様の工程で作製した試験試料である比較例品1、2、9、および実施例品1から9の内容と、それらについての実験結果とを、図3、図4、および図5を用いて説明する。 The following are the contents of Comparative Example Products 1, 2, 9 and Example Products 1 to 9, which are test samples prepared by the present inventors in the same process as the process shown in FIG. 2, and the experimental results thereof. Will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

(比較例品1)
気孔率が0容積%であるアルミナ緻密体から成る導電性を有しないアルミナ基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層を介して、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、10μmの厚みと2Ωの抵抗値とを有し発熱面に対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様に形成し、図3に示すように1種類の比較例品1を用意した。
(Comparative example product 1)
An electrode pattern having an area of 13% with respect to the heat generating surface and 10 μm via a glass layer having a thickness of 20 μm on a non-conductive alumina substrate made of an alumina compact having a pore ratio of 0% by volume. A resistor pattern having a thickness of 2Ω and a resistance value of 2Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface is formed in the same manner as that shown in FIG. I prepared 1.

(比較例品2a、2b)
3.3μmの平均細孔径と65容積%の気孔率とを有した、導電性を有する多孔質セラミック基板、および、導電性を有しない多孔質セラミック基板の2種類の基板上に、ガラス層を用いないで、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、10μmの厚みと2Ωの抵抗値とを有し発熱面12aに対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様に形成し、図3に示すように2種類の比較例品2aおよび2bを用意した。
(Comparative example products 2a and 2b)
A glass layer is placed on two types of substrates, a conductive porous ceramic substrate having an average pore diameter of 3.3 μm and a porosity of 65% by volume, and a non-conductive porous ceramic substrate. FIG. 1 shows an electrode pattern having an area of 13% with respect to the heat generating surface and a resistor pattern having a thickness of 10 μm and a resistance value of 2 Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface 12a. It was formed in the same manner as shown, and two types of comparative example products 2a and 2b were prepared as shown in FIG.

(実施例品1)
65容積%の気孔率と3.3μmの平均細孔径とを有した導電性を有しない多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層を介して、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、10μmの厚みと2Ωの抵抗値とを有し発熱面に対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様に形成し、実施例品1を用意した。
(Example product 1)
On a non-conductive porous ceramic substrate with a porosity of 65% by volume and an average pore diameter of 3.3μm, through a glass layer having a thickness of 20μm, 13% with respect to the heat generating surface. An electrode pattern having an area, a resistor pattern having a thickness of 10 μm and a resistance value of 2 Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface were formed in the same manner as shown in FIG. I prepared it.

(実施例品2a、2b、2c)
65容積%、60容積%、および、57容積%の気孔率と1.5μmの平均細孔径とを有した導電性を有しない3種類の多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層を介して、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、10μmの厚みと2Ωの抵抗値とを有し発熱面に対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように3種類の実施例品2a、2b、および2cを用意した。
(Example products 2a, 2b, 2c)
Glass with a thickness of 20 μm on three non-conductive porous ceramic substrates with porosities of 65% by volume, 60% by volume, and 57% by volume and an average pore diameter of 1.5 μm. FIG. 1 shows an electrode pattern having an area of 13% with respect to the heat generating surface and a resistor pattern having a thickness of 10 μm and a resistance value of 2 Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface via the layer. They were formed in the same manner as shown, and three types of Example products 2a, 2b, and 2c were prepared as shown in FIG.

(実施例品3a、1、3b、3c、3d、3e)
1.5μm、3.3μm、4.2μm、5.1μm、72μmおよび、0.15μmの平均細孔径と65容積%の気孔率とを有した導電性を有しない6種類の多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層16を介して、10μmの厚みと2Ω又は1.3Ωの抵抗値とを有し発熱面に対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように6種類の実施例品3a、1、3b、3c、3d、3eを用意した。
(Example products 3a, 1, 3b, 3c, 3d, 3e)
Six types of non-conductive porous ceramic substrates with an average pore diameter of 1.5 μm, 3.3 μm, 4.2 μm, 5.1 μm, 72 μm and 0.15 μm and a porosity of 65% by volume. Above, a resistor pattern having a thickness of 10 μm and a resistance value of 2Ω or 1.3Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface is shown in FIG. 1 via a glass layer 16 having a thickness of 20 μm. Six types of Example products 3a, 1, 3b, 3c, 3d, and 3e were prepared as shown in FIG.

(実施例品4a、1、4b、4c、4d、4e)
65容積%の気孔率と3.3μmの平均細孔径とを有した導電性を有しない多孔質セラミック基板の上に、22μm、20μm、19μm、17μm、90μm、および3μmの厚みを有する6種類のガラス層を介して、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、10μmの厚みと2Ωの抵抗値とを有し発熱面に対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように6種類の実施例品4a、1、4b、4c、4d、および4eを用意した。
(Example products 4a, 1, 4b, 4c, 4d, 4e)
Six types with thicknesses of 22 μm, 20 μm, 19 μm, 17 μm, 90 μm, and 3 μm on a non-conductive porous ceramic substrate with a porosity of 65% by volume and an average pore diameter of 3.3 μm. FIG. 1 shows an electrode pattern having an area of 13% with respect to the heat generating surface and a resistor pattern having a thickness of 10 μm and a resistance value of 2 Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface via the glass layer. 6 types of Example products 4a, 1, 4b, 4c, 4d, and 4e were prepared as shown in FIG.

(実施例品5a、5b、5c)
65容積%の気孔率と3.3μmの平均細孔径とを有した導電性を有しない多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層を介して、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、8μm、17μm、および、21μmの厚みと1.5Ωの抵抗値とを有し発熱面12aに対して15%の面積の3種類の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように3種類の実施例品5a、5b、および5cを作成した。
(Example products 5a, 5b, 5c)
On a non-conductive porous ceramic substrate with a porosity of 65% by volume and an average pore diameter of 3.3μm, through a glass layer having a thickness of 20μm, 13% with respect to the heat generating surface. FIG. 1 shows an area electrode pattern and three types of resistor patterns having a thickness of 8 μm, 17 μm, and a thickness of 21 μm and a resistance value of 1.5 Ω, and having an area of 15% with respect to the heat generating surface 12a. They were formed in the same manner as those of the same ones, and three kinds of Example products 5a, 5b, and 5c were prepared as shown in FIG.

(実施例品6a、6b、6c)
65容積%の気孔率と3.3μmの平均細孔径とを有した導電性を有しない多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層を介して、17μmの厚みと1.5Ω、2Ω、および、2.7Ωの抵抗値とを有する3種類の抵抗体パターンを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように3種類の実施例品6a、6b、および6cを用意した。
(Example products 6a, 6b, 6c)
On a non-conductive porous ceramic substrate with a porosity of 65% by volume and an average pore diameter of 3.3 μm, through a glass layer with a thickness of 20 μm, a thickness of 17 μm and 1.5 Ω, Three types of resistor patterns with resistance values of 2Ω and 2.7Ω are formed in the same manner as shown in FIG. 1, respectively, and as shown in FIG. 3, three types of Examples 6a, 6b, and 6b are formed. 6c was prepared.

(実施例品7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g)
65容積%の気孔率と3.3μmの平均細孔径とを有した導電性を有しない多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みと抵抗体パターンの幅に対する割合が133%、167%、200%、233%、267%、300%、および100%の幅寸法を有する7種類のガラス層をそれぞれ介して、10μmの厚みと1.3Ωの抵抗値とを有する抵抗体パターンを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように7種類の実施例品7a、7b、7c、7d、7e、7f、および7gを用意した。
(Example products 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g)
On a non-conductive porous ceramic substrate with a porosity of 65% by volume and an average pore diameter of 3.3 μm, the thickness of 20 μm and the ratio to the width of the resistor pattern are 133%, 167%, 200. A resistor pattern with a thickness of 10 μm and a resistance value of 1.3 Ω is shown in FIG. They were formed in the same manner as shown, and 7 kinds of Example products 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, and 7g were prepared as shown in FIG.

(実施例品8)
65容積%の気孔率と3.3μmの平均細孔径とを有した導電性を有する多孔質セラミック基板の上に、20μmの厚みを有するガラス層を介して、発熱面に対して13%の面積の電極パターンと、10μmの厚みと2Ωの抵抗値とを有し発熱面に対して15%の面積の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様にそれぞれ形成し、図3に示すように1種類の実施例品8を用意した。
(Example product 8)
An area of 13% with respect to the heat generating surface via a glass layer having a thickness of 20 μm on a conductive porous ceramic substrate having a porosity of 65% by volume and an average pore diameter of 3.3 μm. An electrode pattern and a resistor pattern having a thickness of 10 μm and a resistance value of 2 Ω and an area of 15% with respect to the heat generating surface are formed in the same manner as shown in FIG. 1, as shown in FIG. One type of Example product 8 was prepared in 1.

(実施例品9a、9b、9c、9d、9e、および、比較例品9)
66容積%および26μm、40容積%および9.8μm、65容積%および4.0μm、66容積%および4.1μm、71容積%および13μm、38容積%および1.1μmである気孔率および平均細孔径を有し且つ導電性を有しない多孔質セラミック基板の上に、それぞれ20μmの厚みと電極パターンに対する133%の幅とを有するガラス層を介して、10μmの厚みと1.3Ω、1.1Ω、1.4Ω、1.4Ω、1.3Ω、1.4Ωの抵抗値とをそれぞれ有する6種類の抵抗体パターンとを、図1に示すものと同様に形成し、図4に示すように5種類の実施例品9a、9b、9c、9d、9e、および比較例品9を用意した。
(Example products 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, and comparative example product 9)
Porosity and average fineness of 66% by volume and 26 μm, 40% by volume and 9.8 μm, 65% by volume and 4.0 μm, 66% by volume and 4.1 μm, 71% by volume and 13 μm, 38% by volume and 1.1 μm. A thickness of 10 μm and 1.3 Ω, 1.1 Ω via a glass layer having a thickness of 20 μm and a width of 133% with respect to the electrode pattern, respectively, on a porous ceramic substrate having a pore diameter and no conductivity. , 1.4Ω, 1.4Ω, 1.3Ω, and 1.4Ω, respectively, and 6 types of resistor patterns are formed in the same manner as shown in FIG. 1, and 5 as shown in FIG. Kind of Example product 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, and Comparative Example product 9 were prepared.

(ガラス層の厚み測定)
レーザー顕微鏡を用いてガラス層16の幅方向の断面形状(プロファイル)を測定し、その断面形状において全幅寸法に対して中央部50%における多孔質セラミック基板12の表面との平均高低差を、ガラス層の厚みとして算出する。
(Measurement of glass layer thickness)
The cross-sectional shape (profile) of the glass layer 16 in the width direction is measured using a laser microscope, and the average height difference between the cross-sectional shape and the surface of the porous ceramic substrate 12 at 50% of the central portion with respect to the total width dimension is determined by the glass. Calculated as the thickness of the layer.

(霧化特性の測定)
霧化液体:グリセリン45%、プロピレングリコール45%
蒸溜水 10%の混合液
測定方法:霧化液体を含浸させたコットンに各試験品の下面を接触させ、この状態で、一対の電極パターン間に3秒間で電圧を印加する期間と27秒の電圧印加の休止期間との1回の加熱サイクルで抵抗体パターンに21ジュールの電気エネルギを付与して発熱体の上面から霧化液体を蒸発させ、5回の加熱サイクルの霧化を行なったときのコットンの重量減少量を測定し、1加熱サイクル当たりの重量減少量、すなわち、霧化量を算出する。
(Measurement of atomization characteristics)
Atomized liquid: glycerin 45%, propylene glycol 45%
Measurement method of 10% distilled water mixture: The bottom surface of each test product is brought into contact with cotton impregnated with atomized liquid, and in this state, a voltage is applied between a pair of electrode patterns for 3 seconds and 27 seconds. When 21 joules of electrical energy is applied to the resistor pattern in one heating cycle with a voltage application pause period to evaporate the atomized liquid from the upper surface of the heating element, and atomization is performed in five heating cycles. The amount of weight loss of cotton is measured, and the amount of weight loss per heating cycle, that is, the amount of atomization is calculated.

(耐久性の評価方法)
上記霧化特性の測定で行なわれた加熱サイクルを100回繰り返した後に、多孔質セラミック基板上のガラス層、抵抗体パターン、電極パターンの剥離の有無を、80倍の実体顕微鏡を用いて検査し、剥離の有無を判定し、剥離の無いものは○印とし、剥離のあるものは×印として評価した。
(Durability evaluation method)
After repeating the heating cycle performed in the measurement of the atomization characteristics 100 times, the presence or absence of peeling of the glass layer, the resistor pattern, and the electrode pattern on the porous ceramic substrate is inspected using an 80x stereomicroscope. The presence or absence of peeling was judged, and those without peeling were evaluated as ◯, and those with peeling were evaluated as ×.

(気孔率の測定)
セラミック基板の気孔率は、アルキメデス法により測定された。飽水重量をWaw、乾燥重量をWair、水中重量をWaqをそれぞれ測定した後、気孔率Pを表す次式(1)から、それらを代入することで、気孔率Pを算出する。

Figure 2022011691000002
(Measurement of porosity)
The porosity of the ceramic substrate was measured by the Archimedes method. After measuring the satiety weight as Waw, the dry weight as War, and the underwater weight as Waq , the porosity P is calculated by substituting them from the following equation (1) representing the porosity P.
Figure 2022011691000002

(気孔の屈曲度係数の測定)
測定方法:各試験品(多孔質セラミック基板)の細孔容積V、全細孔容積VCO、細孔径r、かさ密度ρHgを、水銀ポロシメータを用いて測定し、BET比表面積Sを、吸着占有面積のわかったガス分子の吸着量に基づいて試験品の比表面積を算出するガス吸着法を用いて測定し、次式(2)にそれらに基づいて屈曲度係数τを算出する。

Figure 2022011691000003
(Measurement of stomatal tortuosity coefficient)
Measurement method: The pore volume V, total pore volume V CO , pore diameter r, and bulk density ρ Hg of each test product (porous ceramic substrate) are measured using a mercury porosimeter, and the BET specific surface area S is adsorbed. The specific surface area of the test product is calculated based on the adsorption amount of the gas molecule whose occupied area is known, and the measurement is performed using the gas adsorption method, and the bending degree coefficient τ is calculated based on them according to the following equation (2).
Figure 2022011691000003

図3および図4において、製品に求められた基準、たとえば霧化量が3mg以上であること、および、100加熱サイクルの剥離の無いことを共に満足する範囲は、多孔質セラミック基板の気孔率が40~71容積%、多孔質セラミック基板の平均細孔径が0.15~72μm、ガラス層の幅の抵抗体パターンの幅寸法に対する割合が100~300%、ガラス層の厚みが3.0~90μmであった。 In FIGS. 3 and 4, the porosity of the porous ceramic substrate is within the range that satisfies both the criteria required for the product, for example, the atomization amount of 3 mg or more and the absence of peeling in 100 heating cycles. 40 to 71 volume%, average pore diameter of the porous ceramic substrate is 0.15 to 72 μm, the ratio of the width of the glass layer to the width dimension of the resistor pattern is 100 to 300%, and the thickness of the glass layer is 3.0 to 90 μm. Met.

また、図4に示されたデータから、図5および図6に示すように、霧化量と気孔率との関係、および霧化量と屈曲度係数との関係は、それぞれ相互に密接した相関が得られた。なお、図6によれば屈曲度係数が2.0以下である領域において、霧化量の基準2.5mgを超える3.0mg以上の高い霧化量が得られることが示された。また、霧化量と、気孔率屈曲度係数比(気孔率/屈曲度係数)との間においても、図7に示すように、相互に密接した相関が得られた。製品に求められた霧化量の基準が2.5mg以上である場合は、気孔率屈曲度係数比が19以上であれば、霧化量の基準を満足する。また、製品に求められた霧化量の基準が3mg以上である場合は、気孔率屈曲度係数比が21以上であれば、霧化量の基準を満足する。さらに、好ましくは、気孔率屈曲度係数比は26以上である。 Further, from the data shown in FIG. 4, as shown in FIGS. 5 and 6, the relationship between the atomization amount and the porosity and the relationship between the atomization amount and the tortuosity coefficient are closely correlated with each other. was gotten. In addition, according to FIG. 6, it was shown that in the region where the bending degree coefficient is 2.0 or less, a high atomization amount of 3.0 mg or more, which exceeds the standard 2.5 mg of atomization amount, can be obtained. Further, as shown in FIG. 7, a close correlation was obtained between the amount of atomization and the porosity bending degree coefficient ratio (porosity / bending degree coefficient). When the standard of the atomization amount required for the product is 2.5 mg or more, if the porosity bending degree coefficient ratio is 19 or more, the standard of the atomization amount is satisfied. Further, when the standard of the atomization amount required for the product is 3 mg or more, if the porosity bending degree coefficient ratio is 21 or more, the standard of the atomization amount is satisfied. Further, preferably, the porosity bending degree coefficient ratio is 26 or more.

上述のように、本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、抵抗体パターン18がガラス層16の上に固着され、ガラス層16と抵抗体パターン18に重なる一対の電極パターン20とが、多孔質セラミック基板12の発熱面12a上に固着され、一対の電極パターン20間に電流が供給されることにより抵抗体パターン18が発熱する多孔質セラミック発熱体10であって、多孔質セラミック基板12の気孔率屈曲度係数比は21以上であり、ガラス層16は、多孔質セラミック基板12の発熱面のうち、少なくとも抵抗体パターン18の下となる面に固着されており、多孔質セラミック基板12内に浸入した霧化液体を抵抗体パターン18の加熱により多孔質セラミック基板12の発熱面12aのうちのガラス層16に覆われていない面から霧化させる。このため、多孔質セラミック基板12に導電性が不要であるために材質の制限がなく、基板の材料選択性が高い。また、用途に応じた多孔質セラミック基板材料の選択により、霧化液体に対する耐化学性と機械的強度との両立を図ることができる。また、多孔質セラミック基板12の一方の面である発熱面12aに、その発熱面12aのうちの少なくとも抵抗体パターン18を含む一部の領域に形成されたガラス層16を介して、抵抗体パターン18が固着されるので、電気抵抗発熱体として機能する抵抗体パターン18の耐熱衝撃性および接着強度が得られ、高い蒸発効率および耐久性能が得られる。 As described above, according to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the resistor pattern 18 is fixed on the glass layer 16, and the glass layer 16 and the pair of electrode patterns 20 overlapping the resistor pattern 18 are formed. A porous ceramic heating element 10 that is fixed on the heating surface 12a of the porous ceramic substrate 12 and generates heat by the resistor pattern 18 when a current is supplied between the pair of electrode patterns 20. The pore ratio bending degree coefficient ratio of 12 is 21 or more, and the glass layer 16 is fixed to at least the surface below the resistance pattern 18 among the heat generating surfaces of the porous ceramic substrate 12, and the porous ceramic substrate 12 is fixed. The atomizing liquid that has penetrated into 12 is atomized from the surface of the heating surface 12a of the porous ceramic substrate 12 that is not covered by the glass layer 16 by heating the resistor pattern 18. Therefore, since the porous ceramic substrate 12 does not require conductivity, there are no restrictions on the material, and the material selectivity of the substrate is high. Further, by selecting the porous ceramic substrate material according to the application, it is possible to achieve both chemical resistance to atomized liquid and mechanical strength. Further, the resistance pattern is formed on the heat generation surface 12a, which is one surface of the porous ceramic substrate 12, via the glass layer 16 formed in a part of the heat generation surface 12a including at least the resistance pattern 18. Since the 18 is fixed, the resistance thermometer and the adhesive strength of the resistor pattern 18 functioning as an electric resistance heating element can be obtained, and high evaporation efficiency and durability can be obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、多孔質セラミック基板12の気孔率屈曲度係数比は26以上である。これにより、多孔質セラミック基板12において、気孔率が高く且つ屈曲の小さい気孔が備えられているので、高い霧化性能が得られる。気孔率屈曲度係数比が26を下まわると、気孔率が低すぎるか或いは気孔の屈曲が多くて霧化液体の浸入が不十分となる場合があり、霧化性能が十分に得られない場合がある。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the porosity bending degree coefficient ratio of the porous ceramic substrate 12 is 26 or more. As a result, the porous ceramic substrate 12 is provided with pores having a high porosity and small bending, so that high atomization performance can be obtained. When the porosity bending degree coefficient ratio is less than 26, the porosity may be too low or the pores may be bent too much and the atomized liquid may not be sufficiently infiltrated, so that the atomization performance cannot be sufficiently obtained. There is.

また、本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、多孔質セラミック基板12は、40容積%以上71容積%以下の平均気孔率を有する。これにより、多孔質セラミック基板12に霧化液体の浸入が容易となるので、霧化液体の蒸発効率すなわち霧化性能が高くなる。多孔質セラミック基板12の気孔率が70容積%を超えると、ガラス層16、抵抗体パターン18、或いは電極パターン20の剥離により多孔質セラミック発熱体10の耐久性が十分に得られない場合がある。気孔率が41.5容積%を下まわると、霧化性能が十分に得られない場合がある。 Further, according to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the porous ceramic substrate 12 has an average porosity of 40% by volume or more and 71% by volume or less. This facilitates the infiltration of the atomized liquid into the porous ceramic substrate 12, so that the evaporation efficiency of the atomized liquid, that is, the atomization performance is improved. If the porosity of the porous ceramic substrate 12 exceeds 70% by volume, the durability of the porous ceramic heating element 10 may not be sufficiently obtained due to peeling of the glass layer 16, the resistor pattern 18, or the electrode pattern 20. .. If the porosity is less than 41.5% by volume, sufficient atomization performance may not be obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、多孔質セラミック基板12の気孔の屈曲度係数は、2.0以下である。これにより、多孔質セラミック発熱体10において屈曲の小さい気孔が備えられているので、高い霧化性能が得られる。屈曲度係数が2.0を超えると、霧化液体の浸入抵抗が増加して霧化液体の浸入が不十分となり、霧化性能が十分に得られない場合がある。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the bending degree coefficient of the pores of the porous ceramic substrate 12 is 2.0 or less. As a result, the porous ceramic heating element 10 is provided with pores having small bending, so that high atomization performance can be obtained. If the bending coefficient exceeds 2.0, the infiltration resistance of the atomized liquid increases, the infiltration of the atomized liquid becomes insufficient, and the atomization performance may not be sufficiently obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、多孔質セラミック基板12は、0.15以上72μm以下の平均細孔径を有する。これにより、毛管作用によって多孔質セラミック基板12に霧化液体の浸入が容易となるので、霧化液体の蒸発効率すなわち霧化性能が高くなる。平均細孔径が0.15μmを下まわると、霧化液体の浸入抵抗が増加して霧化液体の浸入が不十分となる場合があり、平均細孔径が72μmを超えると、毛細管現象による毛管力が低下して霧化液体の浸入が不十分となる場合があり、霧化性能が十分に得られない場合がある。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the porous ceramic substrate 12 has an average pore diameter of 0.15 or more and 72 μm or less. As a result, the atomized liquid can be easily infiltrated into the porous ceramic substrate 12 by the capillary action, so that the evaporation efficiency of the atomized liquid, that is, the atomization performance is improved. If the average pore diameter is less than 0.15 μm, the infiltration resistance of the atomized liquid may increase and the infiltration of the atomized liquid may be insufficient. If the average pore diameter exceeds 72 μm, the capillary force due to capillarity may occur. May be reduced and the infiltration of the atomized liquid may be insufficient, and the atomization performance may not be sufficiently obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、ガラス層16は、3~90μmの厚み、好適には17以上22μm以下の厚みを有するものである。ガラス層16の厚みが3μm、好適には17μmを下まわると、抵抗体パターンの抵抗値がばらついて製造歩留りが低下し、90μm、好適には22μmを超えると、抵抗体パターン18から多孔質セラミック基板12への熱伝導が低下して、霧化性能が十分に得られない場合がある。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the glass layer 16 has a thickness of 3 to 90 μm, preferably 17 or more and 22 μm or less. When the thickness of the glass layer 16 is less than 3 μm, preferably 17 μm, the resistance value of the resistor pattern varies and the manufacturing yield decreases, and when it exceeds 90 μm, preferably 22 μm, the resistance pattern 18 to be a porous ceramic. The heat conduction to the substrate 12 may decrease, and the atomization performance may not be sufficiently obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、ガラス層16は、多孔質セラミック基板12の一方の面である発熱面12a上に固着された厚膜ガラスペーストの焼結体から成り、抵抗体パターン18は、ガラス層16の上に固着された、厚膜抵抗体ペーストの焼結体から成り、電極パターン20は、ガラス層16の上に固着された、厚膜導電ペーストの焼結体から成る。これにより、多孔質セラミック基板12の一方の面上に、ガラス層16、およびそのガラス層16の上の抵抗体パターン18および電極パターン20が厚膜により形成されているので、耐熱衝撃性および接着強度が得られるとともに、耐久性が得られる。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the glass layer 16 is made of a sintered body of a thick glass paste fixed on the heating surface 12a, which is one surface of the porous ceramic substrate 12, and has resistance. The body pattern 18 is made of a sintered body of a thick film resistor paste fixed on the glass layer 16, and the electrode pattern 20 is a sintered body of a thick film conductive paste fixed on the glass layer 16. Consists of. As a result, the glass layer 16 and the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 on the glass layer 16 are formed by a thick film on one surface of the porous ceramic substrate 12, so that the heat impact resistance and adhesion are obtained. Strength is obtained and durability is obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、多孔質セラミック基板12は、アルミナ、ジルコニア、ムライト、シリカ、チタニア、窒化珪素、炭化珪素、炭素のいずれかを主成分とするものであり、抵抗体パターン18は、銀、パラジウム、酸化ルテニウムのうちのいずれかの金属粉とガラスとを含む厚膜焼結体であり、電極パターン20は、銅、ニッケル、アルミニウム、銀、白金、金のうちのいずれかの金属粉末とガラスとを含む厚膜焼結体であり、ガラス層16は、Ba、B、Znのいずれかを含む厚膜焼結体である。このように、多孔質セラミック基板12の一方の面である発熱面12a上に、ガラス層16、およびそのガラス層16の上の抵抗体パターン18および電極パターン20が厚膜焼結体により形成されているので、耐熱衝撃性および接着強度が得られるとともに、耐久性が得られる。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, the porous ceramic substrate 12 contains any one of alumina, zirconia, mulite, silica, titania, silicon nitride, silicon carbide, and carbon as a main component. The resistor pattern 18 is a thick film sintered body containing a metal powder of any one of silver, palladium and ruthenium oxide and glass, and the electrode pattern 20 is made of copper, nickel, aluminum, silver, platinum and gold. It is a thick film sintered body containing any one of the metal powders and glass, and the glass layer 16 is a thick film sintered body containing any one of Ba, B, and Zn. As described above, the glass layer 16 and the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 on the glass layer 16 are formed by the thick film sintered body on the heat generating surface 12a which is one surface of the porous ceramic substrate 12. Therefore, thermal shock resistance and adhesive strength can be obtained, and durability can be obtained.

本実施例の多孔質セラミック発熱体10によれば、多孔質セラミック基板12の一方の面はである発熱面12a、長手形状の面であり、一対の電極パターン20は、その長手形状の面の両端部に配置され、抵抗体パターン18は、一対のU字状部の一端が相互に連結され且つ他端から電極パターン20側へ円弧状に延長された先端が一対の電極パターン20のそれぞれに接続されている。このように、抵抗体パターン18が一対のU字状部の一端が相互に連結され且つ他端が一対の電極パターン20のそれぞれに接続されている形状であることから、局所的に熱が集中せず、抵抗体パターン18の全体が均一に発熱するので、霧化液体の蒸発効率すなわち霧化性能が高くなる。 According to the porous ceramic heating element 10 of this embodiment, one surface of the porous ceramic substrate 12 is a heat generating surface 12a, which is a surface having a longitudinal shape, and the pair of electrode patterns 20 are surfaces having a longitudinal shape. Arranged at both ends, the resistor pattern 18 has a pair of electrode patterns 20 having one end of a pair of U-shaped portions connected to each other and an arc extending from the other end toward the electrode pattern 20. It is connected. As described above, since the resistor pattern 18 has a shape in which one end of the pair of U-shaped portions is connected to each other and the other end is connected to each of the pair of electrode patterns 20, heat is locally concentrated. Instead, the entire resistor pattern 18 generates heat uniformly, so that the evaporation efficiency of the atomized liquid, that is, the atomization performance is improved.

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to this, and the present invention is also carried out in still another embodiment.

例えば、前述の実施例において、霧化液体は、グリセリン、プロピレングリコール、蒸溜水が5:5:1の割合の混合液であったが、他の割合であってもよく、香料などの他の液体がさらに添加されたものであってもよい。 For example, in the above-mentioned embodiment, the atomized liquid was a mixed liquid having a ratio of glycerin, propylene glycol, and distilled water in a ratio of 5: 5: 1, but other ratios may be used, such as fragrances and the like. The liquid may be further added.

また、前述の実施例では、抵抗体パターン18は、1Ω以上3Ω以下程度の抵抗値を備えるものであったが、電源伝達などとの関係で他の抵抗値に変更されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the resistor pattern 18 has a resistance value of about 1Ω or more and 3Ω or less, but may be changed to another resistance value in relation to power transmission or the like.

また、前述の実施例の抵抗体パターン18は、S字状パターンであったが、正弦波状パターン、矩形パターンなど、他の形状のパターンであってもよい。 Further, although the resistor pattern 18 of the above-described embodiment is an S-shaped pattern, it may be a pattern having another shape such as a sinusoidal pattern or a rectangular pattern.

また、前述の実施例において、ガラス層16は、抵抗体パターン18および電極パターン20と同じパターンまたはそれよりもやや大きいパターンで形成されていたが、必ずしも抵抗体パターン18および電極パターン20と同じパターンである必要はなく、霧化液体を霧化させる霧化性能を満足し、抵抗体パターン18を支持できる範囲で、抵抗体パターン18および電極パターン20よりも大きく且つ異なるパターンであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the glass layer 16 is formed of the same pattern as the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 or a slightly larger pattern, but is not necessarily the same pattern as the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20. The pattern may be larger and different from the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 as long as the atomizing performance for atomizing the atomizing liquid is satisfied and the resistor pattern 18 can be supported.

また、一対の電極パターン20は、多孔質セラミック基板12の発熱面12aの両端部において、ガラス層16の上に形成されていたが、必ずしも両端部でなくともよい。また、電極パターン20は、必ずしもガラス層16の上に形成されていなくてもよい。 Further, although the pair of electrode patterns 20 are formed on the glass layer 16 at both ends of the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12, they do not necessarily have to be both ends. Further, the electrode pattern 20 does not necessarily have to be formed on the glass layer 16.

また、前述の実施例において、多孔質セラミック基板12の発熱面12aにおいて、ガラス層16、抵抗体パターン18、電極パターン20は、厚膜により構成されていたが、抵抗体パターン18および電極パターン20の少なくとも一方が、スパッタリングを用いた薄膜によって構成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the glass layer 16, the resistor pattern 18, and the electrode pattern 20 are made of a thick film on the heat generating surface 12a of the porous ceramic substrate 12, but the resistor pattern 18 and the electrode pattern 20 are formed. At least one of the above may be composed of a thin film using sputtering.

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is carried out with various modifications within a range not deviating from the gist thereof.

10:多孔質セラミック発熱体
12:多孔質セラミック基板
12a:発熱面(多孔質セラミック基板の一方の面)
16:ガラス層
18:抵抗体パターン
20:電極パターン
10: Porous ceramic heating element 12: Porous ceramic substrate 12a: Heat generating surface (one surface of the porous ceramic substrate)
16: Glass layer 18: Resistor pattern 20: Electrode pattern

Claims (9)

抵抗体パターンと前記抵抗体パターンに重なる一対の電極パターンとが多孔質セラミック基板の一方の面上に固着され、前記一対の電極パターン間に電流が供給されることにより前記抵抗体パターンが発熱する多孔質セラミック発熱体であって、
前記多孔質セラミック基板の気孔率屈曲度係数比は21以上であり、
前記多孔質セラミック基板の一方の面のうち、少なくとも前記抵抗体パターンを含む一部の面にガラス層が固着されて、前記抵抗体パターンは前記ガラス層の上に固着され、
前記多孔質セラミック基板内に浸入した霧化液体を前記抵抗体パターンの加熱により前記多孔質セラミック基板の一方の面のうちの前記ガラス層に覆われていない面から霧化させる
ことを特徴とする多孔質セラミック発熱体。
The resistor pattern and the pair of electrode patterns overlapping the resistor pattern are fixed on one surface of the porous ceramic substrate, and a current is supplied between the pair of electrode patterns to generate heat of the resistor pattern. Porous ceramic heating element
The porosity bending degree coefficient ratio of the porous ceramic substrate is 21 or more.
A glass layer is fixed to at least a part of one surface of the porous ceramic substrate including the resistor pattern, and the resistor pattern is fixed on the glass layer.
It is characterized in that the atomized liquid that has penetrated into the porous ceramic substrate is atomized from one surface of the porous ceramic substrate that is not covered with the glass layer by heating the resistor pattern. Porous ceramic heating element.
前記多孔質セラミック基板の気孔率屈曲度係数比は、26以上である
ことを特徴とする請求項1の多孔質セラミック発熱体。
The porous ceramic heating element according to claim 1, wherein the porosity bending degree coefficient ratio of the porous ceramic substrate is 26 or more.
前記多孔質セラミック基板の平均気孔率は、40~71容積%である
ことを特徴とする請求項1または2の多孔質セラミック発熱体。
The porous ceramic heating element according to claim 1 or 2, wherein the average porosity of the porous ceramic substrate is 40 to 71% by volume.
前記多孔質セラミック基板の気孔の屈曲度係数は、2.0以下である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1の多孔質セラミック発熱体。
The porous ceramic heating element according to any one of claims 1 to 3, wherein the porosity coefficient of the pores of the porous ceramic substrate is 2.0 or less.
前記多孔質セラミック基板は、0.15~72μmの平均細孔径を有する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1の多孔質セラミック発熱体。
The porous ceramic heating element according to any one of claims 1 to 4, wherein the porous ceramic substrate has an average pore diameter of 0.15 to 72 μm.
前記ガラス層は、3~90μmの厚みを有する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1の多孔質セラミック発熱体。
The porous ceramic heating element according to any one of claims 1 to 5, wherein the glass layer has a thickness of 3 to 90 μm.
前記ガラス層は、前記多孔質セラミック基板の一方の面上に固着された厚膜ガラスペーストの焼結体から構成され、
前記抵抗体パターンは、前記ガラス層の上に固着された、厚膜抵抗体ペーストの焼結体から構成され、
前記電極パターンは、前記ガラス層の上に固着された、厚膜導電ペーストの焼結体から構成される
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1の多孔質セラミック発熱体。
The glass layer is composed of a sintered body of a thick glass paste fixed on one surface of the porous ceramic substrate.
The resistor pattern is composed of a sintered body of a thick film resistor paste fixed on the glass layer.
The porous ceramic heating element according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrode pattern is composed of a sintered body of a thick film conductive paste fixed on the glass layer.
前記多孔質セラミック基板は、アルミナ、ジルコニア、ムライト、シリカ、チタニア、窒化珪素、炭化珪素、炭素のいずれかを主成分とし、
前記抵抗体パターンは、銀、パラジウム、酸化ルテニウムのうちのいずれかの金属粉とガラスとを含む厚膜焼結体であり、
前記電極パターンは、銅、ニッケル、アルミニウム、銀、白金、金のうちのいずれかの金属粉末とガラスとを含む厚膜焼結体であり、
前記ガラス層は、Ba、B、Znのいずれかを含む厚膜焼結体である
ことを特徴とする請求項7の多孔質セラミック発熱体。
The porous ceramic substrate contains any one of alumina, zirconia, mullite, silica, titania, silicon nitride, silicon carbide, and carbon as a main component.
The resistor pattern is a thick film sintered body containing a metal powder of any one of silver, palladium, and ruthenium oxide and glass.
The electrode pattern is a thick film sintered body containing a metal powder of any one of copper, nickel, aluminum, silver, platinum, and gold and glass.
The porous ceramic heating element according to claim 7, wherein the glass layer is a thick film sintered body containing any one of Ba, B, and Zn.
前記多孔質セラミック基板の一方の面は、長手形状の面であり、
前記一対の電極パターンは、前記長手形状の面の両端部に配置され
前記抵抗体パターンは、一対のU字状部の一端が相互に連結され且つ他端が前記一対の電極パターンのそれぞれ接続されている
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1の多孔質セラミック発熱体。
One surface of the porous ceramic substrate is a surface having a longitudinal shape.
The pair of electrode patterns are arranged at both ends of the surface of the longitudinal shape, and in the resistor pattern, one end of the pair of U-shaped portions is connected to each other and the other end is connected to each of the pair of electrode patterns. The porous ceramic heating element according to any one of claims 1 to 8, wherein the porous ceramic heating element is characterized by the above.
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